Whitted光透射模型详解-计算机图形学基础

"这篇资料是关于计算机图形学的课程介绍，特别关注了Whitted光透射模型。课程由湖北大学数计学院的余敦辉教授讲授，参考教材包括多本国内外知名著作，并设定了明确的课程要求和评估标准。课程内容涵盖了计算机图形学的基本概念、研究领域和重要性，特别强调了真实感图形的计算与显示算法，如Whitted光透射模型。" Whitted光透射模型是计算机图形学中一种高级的光照模型，它在基本的光照模型基础上增加了透射效果的处理。简单光照明模型通常只考虑光线的反射，而Whitted模型引入了光线通过物体时的折射现象，使渲染出的图像更加逼真。在该模型中，当光线射向一个物体时，不仅会反射，还会部分透射到物体内部。透射光线的方向根据折射定律确定，其强度受到透射系数的影响，这是一个介于0和1之间的常数，用于表示物质对光线的吸收和透射程度。 计算机图形学是一门研究如何在计算机中表示、处理和显示图形的学科，它在多个领域有着广泛的应用，包括但不限于科学研究、工程设计、游戏开发、电影特效等。图形硬件、图形标准（如OpenGL、DirectX）和图形交互技术都是计算机图形学的重要组成部分。此外，光栅图形生成算法负责将三维模型转化为屏幕上的二维像素，而曲线曲面造型则用于创建复杂的几何形状。真实感图形计算与显示算法，如Whitted模型，致力于模拟真实世界的光影效果，让渲染出的图像更接近我们肉眼所见。 课程对学生的日常表现有严格要求，包括准时、课堂纪律和积极参与讨论。评价标准分为三部分：期末考试占40%，平时成绩占30%，上机作业占30%。这表明课程不仅注重理论学习，也重视实践操作和问题解决能力的培养。 计算机图形学的研究内容广泛，包括自然景物的仿真、计算机动画、虚拟现实等前沿领域，这些都需要深入理解和应用图形学原理。图形的表示方法多样，可以是数学模型，也可以是实际拍摄的图像。图形的构成要素不仅包括几何形状（点、线、面、体），还涉及到非几何特性，如颜色、纹理和光照效果，这些都在计算机生成图形时起着关键作用。